[發明專利]一種ZnSe/ZnS核殼結構量子點的水相制備方法

有效

• 申請號: 201110006629.3
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102127446A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 周培疆;陳馳;丁玲;何振宇
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及新型熒光納米材料，更具體涉及一種ZnSe/ZnS核殼結構量子點的水相制備方法，可用于生物標記及檢測。

背景技術

ZnSe量子點作為綠色量子點可以克服量子點具有重金屬離子毒性的局限性。但一直以來，以簡單巰基化合物為配體用水熱法制備出的ZnSe量子點耗時較長，存在著較大的表面缺陷，熒光發射峰存在著明顯的拖尾現象，且熒光量子產率較低，無法應用于生物標記。因此，用還原性谷胱甘肽作為配體，微波加熱的方式制備量子點，可縮短其合成時間，并在ZnSe量子點的核結構外形成一層ZnS殼層，有效減小了量子點的表面缺陷，且增加了其熒光量子產率，克服了水熱法合成ZnSe量子點的局限性。

發明內容

本發明的目的是在于提供了一種ZnSe/ZnS核殼結構量子點的水相制備方法，制備工藝快速簡單，無需后處理過程，具有很好的生物相容性，且價格低廉。該量子點量子產率較高（>40%），半峰寬較窄（約25nm），且無毒、無污染。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術措施：

其技術構思是：一種ZnSe/ZnS核殼結構量子點，其組成為：硒粉（Se，天津市科密歐化學試劑開發中心）、醋酸鋅（Zn(Ac)₂·2H₂O，上海美興化工有限公司）、還原型谷胱甘肽（GSH，?Japan），其余為水溶液。

所述的ZnSe/ZnS核殼結構量子點中，硒粉（Se）、醋酸鋅（Zn(Ac)₂·2H₂O），還原型谷胱甘肽（GSH）的摩爾比率分別為?1/15~1/10：1：1.6~1.8，95℃條件下加熱45~60min。

所述的溶液pH值為10-11。

一種ZnSe/ZnS核殼結構量子點的水相制備方法，其步驟是：

A、制備硒氫化鉀（KH₄Se）溶液：通過硼氫化鉀(KBH₄)還原硒粉(Se)制備，反應方程式如下：

4KBH₄?+?2Se?+?7H₂O?→?2KH₄Se?+?K₂B₄O₇?+11H₂↑

B、?分別稱取0.03006g硼氫化鉀(KBH₄)和0.00789g硒粉(Se)粉于具塞試管中，向其中加入2mL高純水，塞上塞子。于-3--5℃下反應0.5~1.5h，得無色透明液體，即為0.05mol/L的硒氫化鉀(KH₄Se)；

C、分別稱取0.10975~0.16463g醋酸鋅(Zn(Ac)₂·2H₂O)晶體和0.24586~0.41489g還原型谷胱甘肽(GSH)，溶解于200mL無氧高純水中。

D、在150~300轉/min的攪拌和不斷通入高純氬氣(Ar)的條件下，加入1mL0.05mol/L的硒氫化鉀(KH₄Se)，用5mol/L的氫氧化鈉溶液(NaOH)調節溶液pH值為10-11，待其完全混合。

E、以每罐50ml分裝于聚四氟乙烯消解罐中，于93-97℃下微波加熱60~75min。KH₄Se、Zn(Ac)₂·2H₂O，還原型谷胱甘肽的摩爾比率分別為?1/15~1/10：1：1.6~1.8。

用硫酸喹啉溶液作參比，于300nm處測定紫外吸收，并用300nm激發測定熒光激發峰峰面積，測得其熒光量子產率大于40%。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1.?該量子點主要原料大部分來源豐富，價格低廉；還原型谷胱甘肽(GSH)雖價格較貴，但添加量少，對總體價格影響不大。

2.?該量子點制備工藝簡單，工藝參數易控制(摩爾比1/15~1/10：1：1.6~1.8、pH=10.5、加熱時間60-75min、加熱溫度93-97℃)，且合成時間(60min)較水熱法(>3h)大為縮短。

3.?該量子點無毒、無污染，具有較高的熒光量子產率(>40%)，且有很好的生物相容性。

具體實施方式

實施例1：

下面通過實施例，進一步闡明本發明的突出特點，僅在于說明本發明而決不限制本發明。